O’zbekistonrespublikasi oliyvao’rtamaxsusta’limvazirligi namangandavlatuniversiteti biologiya kaferdrasi

Yerda hayotning paydo bo’liShi to’g’risida biokimyoviy faraz.
Olimlardan A. I. Oparin 1924 yili, Xoldeyn 1928 yili Yerda hayot qanday paydo bo’lganligi haqida abiogen gipoteza yaratdilar. Oparin hayot paydo bo’liShi to’g’risidagi gipotezani yaratiShda astrofizika, astroximiya, geologiya, bioximiya va boshqa fan yutuqlarini ehtiborga oldi. Akademik Oparin o’z gipotezasida Yerdagi hayot boshqa planetalardan ko’chib kelmaganligini, balki matYeriyaning milliard yillar davom etgan rivojlanishi natijasi ekanligini qayd qildi.

A B
A. A. I. Oparin Shogirdi bilan o’z laboratoriyasida. B. A. I. Oparin gipotezasi bo’yicha koatsyervatlarning hosil bo’liShi
Oparindan mustasno raviShda ingliz olimi Dj. Xoldeyn o’z maqolasida hayot abiogen yo’l bilan paydo bo’lganligini yoqlab, tubandagi fikrlarni aytgan. Ulg’trabinafSha nurlar tahsirida Yerning dastlabki atmosfYerasida har xil organik moddalar, Shu jumladan, qand va ba’zi bir aminokislotalar sintezlangan. Ular esa oqsilning tuziliShi uchun juda zarur birikmalar hisoblanadi. Xoldeyn mulohazasiga ko’ra, Shunday birikmalar dastlabki okean suvida yig’ila borgan va bulg’on holatiga kirgan. Ana Shu bulg’ondan hayot paydo bo’lgan. 1947 yili boshqa ingliz olimi. Dj, D. BYernal «Hayotning fizik qonunlari» maqolasida organik moddalar okean suvida Yeritma holatda bo’lgan, keyinchalik ularning kontsentratsiyasi Shunchalik oShganki, oqibatda hayot uchun polimYer va makromolekulalar hosil bo’lgan. Bunday jarayonning kechiShida okean suvining qirg’oqqa toShiShi va qaytiShi muhim rolg’ o’ynagan. Organik birikmalarning dengiz va chuchuk suv loyqalari bilan aralaShuvi organik moddalar kondensatsiyasining kuchayiShiga va makromolekulalar hosil bo’liShiga yordam bYergan. Hozirgi vaqtda Yerda mavjud barcha organik moddalar biogen yo’l bilan, ya’ni tirik organizmlarda sodir bo’ladigan fotosintez va xemosintez natijasida vujudga kelgan. Hayotdan nom niShon bo’lmagan qadimgi davrlarda esa bunday moddalar abiogen yo’l bilan paydo bo’liShi tabiiy bir hol edi. Oparin faraziga muvofiq, Yerda hayot paydo bo’liShi bir necha bosqichga bo’linadi. Birinchi bosqich haqiqatan ham Yerning tarixiy rivojlanishida ro’y bYerganligini radioastronomiya yutuqlari asosida bilvosita isbotlaSh mumkin. Keyingi yillarda olingan ma’lumotlarga ko’ra, yulduzlar olamida uglYerodning xilma-xil birikmalari, ayniqsa, formalg’degid, tsian va uning mahsulotlari ko’plab uchraydi. Bu ma’lumotlarning o’zi organik moddalar abiogen yo’l bilan vujudga keliShi mumkinligini va bu jarayon faqat hayot paydo bo’lguncha emas, hatto Yer va boshqa sayyoralar Shakllanguncha ham ro’y bYerganligini isbotlaydi. SHu nuqtai nazardan olganda, Oy, kometa, ayniqsa, meteoritlarni o’rganiSh diqqatga sazovordir. Ularda uchraydigan uglYerod birikmalarini tadqiq etiSh, qadimgi davrlarda kimyoviy evolyutsiya qanday yo’naliShda borganligini aniqlaShga yordam berdi. Kosmik kemalar va stantsiyalar yordamida Yerga olib keliniSh Oydagi jismlar namunasini o’rganiSh, ularda oz miqdorda organik moddalar borligidan dalolat berdi. Organik moddalar, ayniqsa, ko’mirsimon xondritlar nomini olgan meteoritlar xilma-xil organik birikmalarga, jumladan, aminokislotalarga va hayot uchun zarur bo’lgan boshqa moddalarga boy. 1968—1969 yillarda radiospektroskopiya yordamida yulduzlar orasida organik moddalardan formalg’degid va ammiak borligi aniqlandi. Umuman olganda hozirgi vaqtda Galaktikada ammiak, suv, formalg’degid mavjudligi uzil-kesil hal etilgan. Axir Quyosh sathidagi tempYeratura 6000° ekanligi va koinotda hayot uchun xavfli ulg’trabinafSha, rentgen nurlar, elektr zaryadlari ko’pligi ehtiborga olinsa, qayd qilingan organik moddalar abiogen yo’l bilan vujudga kelganligiga Shubha qilmasa ham bo’ladi. Organik moddalarning abiogen usulda paydo bo’liShi faqat nazariy jihatdan emas, balki amalda ham isbotlandi. Masalan, amYerikalik olim MillYer dastlabki Yer atmosfYerasida ko’proq uchragan deb taxmin qilingan ammiak, metan, vodorod va suv bug’ini ShiSha kolba ichiga joylaShtirib, undagi tempYeraturani 80˚ ga yetkazib, apparatning kengroq qismi devorlariga kavSharlangan elektrodlar orqali elektr zaryadlari bYerilsa, kolbadagi suyuqlikning rangi o’zgarib, aminokislotalar va boshqa organik moddalar xosil bo’lganligini aniqlagan. Olimlardan Pavlovskaya va Pasinskiylar yuqoridagi gazlar aralaShmasidagi vodorod o’rniga uglYerod oksidni qo’Shdilar va ularga ulg’trabinafSha nurlar tahsir ettirib, aminokislotalar oliShga muvaffaq bo’ldilar. Eybelg’son metan, ammiak, vodorod, suv bug’i, uglYerod oksidi, karbonat angidrid, azotdan iborat gazlar aralaShmasidan aminokislotalar hosil bo’liShini isbotladi. Doze va Raevskiy bunday dastlabki gazlar aralaShmasiga rentgen nurlari tahsir ettiriSh orqali har xil aminokislotalar oliSh mumkinligini ko’rsatdilar. Yer planetasi tarkibida qadimgi zamonda uglYerodlarning metallar bilan birikiShidan hosil bo’lgan karbidlar ko’plab uchraydi. Aftidan, Yerning markaziy o’zagi temir, nikelg’ va kobalg’tning uglYerod bilan qo’ShiliShidan hosil bo’lgan karbidlardan iborat bo’lsa kerak. Ehtimol, bunday karbidlar Yerning rivojlanishi tarixining mahlum davrlarida yuza joylaShgandir. D. I. Mendeleev karbidlar suv bilan birikiShi natijasida uglevodorodlar hosil bo’liShini ko’rsatib o’tgan edi. SHunday qilib, hayot paydo bo’liShidagi birinchi bosqich turli moddalarning kimyoviy evolyutsiyasi natijasida oddiy molekulalardan iborat organik moddalar paydo bo’liShi bilan izohlanadi. «Mayda organik molekulalar paydo bo’lib, rivojlangandan so’ng, keyingi har xil xossa va tuziliShga ega polimYer birikmalarni hosil etiSh bilan bog’liq muhim ikkinchi bosqich boShlanadi. Yaponiya olimi Akaborining taxminiga ko’ra, dastlabki oqsillar sintezi uchun tayyor aminokislotalar bo’liShi Shart emas. U laboratoriya Sharoit ida formalg’degid, ammiak va vodorod tsianid aralaShmasidan oldoqsil moddalar vujudga keliShi mumkinligini aniqladi. Nuklein kislotalarning abiogen yo’l bilan paydo bo’liShi mumkinligini isbotlaShda nemis bioximigi SHramm o’tkazgan tajribalar diqqatga sazovordir. U 2 ta elektrodli kavSharlangan kolba ichiga Shakar, azotli asoslar hamda fosfat kislota tuzlari Yeritmasini solib, Yeritmani 80° gacha isitgan va undan elektr o’tkazgan. Bu Yeritmalar aralaShmasi bir necha kundan keyin tekShirilganda, ularda DNK va RNK tipidagi moddalar, ya’ni nukleotidlar borligi mahlum bo’lgan. Oldbiologik sintez uchun zarur enYergiya elektr uchqunlari, ulg’trabinafSha nurlar va radioaktiv moddalarning parchalaniShidan olingan. Kembriy davrigacha dastlabki tirik hujayralar (a) chamasi mayda Sharsimon anaYeroblar bo’lgan, Atrof- muhitda kislorod juda oz miqdorda bo’lgani sababli aYerob hujayralar kislorodsiz muhitda nobiologik usulda paydo bo’lgan organik moddalarni bijg’itiSh hisobiga yashagan. Biroq keyinchalik fotosintezlovchi organizmlar (v) rivoji tufayli bunday oziq moddalarning ahamiyati kamaygan. Dastlab fotosintez to’liq kislorodsiz muhitda amalga oShgan. Bu davrda ro’y bYergan bir ajoyib hodisa azotnnng birikiShidir, aks holda yerga bevosita taralayotgan ulg’trabinafSha nurlar ammiak (NN₃) zapas parchalab yuborgan bo’lur edi. Taxminan 2 mlrd yil ilgari (v) hozirgi tsianobaktYeriyalar ajdodlarida ayerob fotosintez paydo bo’lgan. Stromatolitlarning to’planiShiga olib kelgan bu mikroorganizmlar taxminan 100 mln yillar mobaynida O₂ ajratgan bo’lsa ham, atmosfYerada kislorod to’planmay, u okean suvlaridagi Yeritgan temir bilan birikib, kuchli temir chiqindilarini hosil qilgan. Okeandagi temir va Shunga o’xShaShi chiqindilar (g) olingandan keyin sof kislorod hozirgi darajagacha ko’paygan. Muhit Sharoit ida ro’y bYergan bunday o’zgariSh biologik evolyutsiyaga tahsir etmay qolmagai. Kislorodli muhitda anaYerob organizmlar o’z o’rnini fotosintezlovchi tsianobaktYeriyalarga bo’shatib bYergan. SHunga o’xShaSh azotfiksatsiyalovchi organizmlar ham aYerob hayot Sharoit iga moslaShdi yoki himoya getYerotsistalari hosil qilgan. AtmosfYerada to’plangan kislorod azon (O₃) qavatni hosil qilib, o’z navbatida hayot uchun o’ta xavfli bo’lgan ulg’trabinafSha nurlarning ko’p qismini yerga o’tkazmagan. AtmosfYerada kislorod ko’payiShi tufayli faqat kislorodli muhitda yaShaydigan emas, balki u bilan nafas oladigan rivojlangan. Oqibatda metabolizm samaradorligi oShgan. Nihoyat, 1450 mln yil ilgari eukariot (E) hujayralar rivojlanib, ular to’liq aYerob muhit Sharoit ga moslaShgan. Eukariotlarda jinsiy ko’payiShning rivojlanishi ular xilma-xilligining ortiShiga olib kelgan. Dj. BYernal oldbiologik birikmalarning kontsentratsiyalaniShi suvda emas, balki keng tarqalgan minYerallarning yuza qismida ro’y bYergan, degan edi. Bu fikrni Isroil institutida iShlayotgan Aron Kachalg’skiy ham tajriba asosida isbotlab bYergan. Oldbiologik moddalarning kontsentratsiyalaniShi va polimYerlaniShi muzlaSh va isitilib turiShi tufayli amalga oShgan bo’liShi mumkin, chunki MillYer va Orgeli Yeritmalarning kontsentratsiyasi ulardagi suv muzlatganda ortiShi mumkin, deydilar. Foks esa quritilgan aminokislotalar aralaShmasini 130° isitganda, ularda polimYerlaniSh ro’y bYerganligini va proteinoidlar hosil bo’lganligini tajribada isbotlagan. Shunga asoslanib, u dastlabki okeanda sintezlangan aminokislotalar vulqon kukunlari bilan aralaShib turiShi va polimYerlaniShi mumkin, so’ng polimYerlaniSh mahsuloti bo’lgan proteinoidlar yana suvda yuvilib, okeandagi boshqa oldbiologik moddalar bilan reaktsiyaga kiriShgan bo’liShi kerak, deb taxmin qilgan. Oldbiologik sistemalar, ehtimol, nisbatan bir butun agregat bo’lib, dastlabki oziq bulg’onidan farq qilgan bir xil organik moddalar Yeritmasidan ajralib chiqqan bo’liShi mumkin. Chamasi koatsYervat tomchilar ham Shu usul bilan paydo bo’lgandir. KoatsYervat tomchilarning rivojlanishi dastlabki okeanda oqsilga o’xShaSh va yuqori molekulali boshqa organik molekulalarning hosil bo’liShi natijasidir. Qayd qilingan jarayon alohida Sharoit ni talab qilmaydi va u yuqori molekulali organik birikmalarning eng qulay usuli hisoblanadi. Oparin koatsYervat tomchilar o’z navbatida 4 bosqichda hosil bo’lgan deydi. 1-bosqichda Yeritma o’z kontsentratsiyasi bilan atrofdagi Yeritmada farqlanib ajralgan. 2-bosqichda koatsYervat tomchilar hajm jihatdan ortib, «o’sa» boShlagan.
3-bosqichda koatsYervat tomchilar ham turg’un, ham dinamik holatga o’tgan, ya’ni tevarak-atrofdagi Yeritmadan turli moddalarni yutib olib, kattalaShgan va reaktsiya mahsulotlarini atrofdagi muhitga chiqargan va nihoyat, 4-bosqichda ular o’rtasida «tabiiy tanlaniSh»ga o’xShaSh jarayon borgan. Ular orasida sintezlaniSh va parchalaniSh reaktsiyalari mutanosib hamda davriy raviShda bo’lgan. Bu jarayonlarda mahlum moddalarni regenYeratsiya qilib turgan koatsYervat tomchilar yaShab qolgan. KoatsYervat tomchilarining diametri 1—500 mkm gacha bo’lgan. Ularning ko’pchiligi taShqi muhitdan qalin qavat, go’yo membrana bilan alohidalashgan.